книги из ГПНТБ / Сядристый, Н. С. Тайны микротехники-1

космос

НУЖЕН НАУКЕ

Советский спутник, запущенный в ок­

тябре 1957 года, выполняя свое прямое на­

учно-исследовательское назначение, ока­ зался вместе с тем символом и результатом

великих свершений нашей страны и че­ ловеческого гения вообще. Запуская

первый спутник, человек проверял свое

предположение, имеющее огромное миро­

воззренческое значение: может ли он, из­

начально прикованный цепями тяготения к

Земле, послать в космос творение рук сво-

20

их. А если может, то в дальнейшем он и сам выйдет в космос, начнет обретать власть над природой не только Земли, но и космоса.

Первые шаги в космосе были шагами исследовате­

лей. Рассмотрим, однако, подробнее, для чего космос

понадобился современной науке и почему для этого ока­

залось недостаточно наблюдательной астрономии, века­

ми удовлетворявшей потребность человечества в знани­

ях о внеземной природе. Почему успехи космонавтики

и возможности, которые открывает перед человечеством

освоение космоса, все больше сдвигают интересы совре­ менной науки, особенно естественных и технических ее

областей, в сторону изучения космических проблем?

В самом деле, в настоящее время появились такие науки с «космической приставкой», как космическая

физика, космическая химия, космическая биология и ме­ дицина, космическая метеорология, космическая геоде­ зия, астрогеография, астрогеология и т. д. Таких «кос­ мических» продолжений, дополнений к их «земным»

предшественницам насчитывается не один десяток. Сов­

ременная наука уже не удовлетворяется «земными» ме­

тодами познания. Происходит движение научного зна­

ния в сторону от геоцентризма, переход на космический путь дальнейшего прогресса, который философы стали теперь называть «космизацией» 1науки.

Почему же современная наука требует выхода чело­ века за земные пределы, непосредственного проникно­

вения в просторы Вселенной? Хорошо известно, что уже

более четырех столетий назад наука выявила ту про-

1 Впервые этот термин встречается в работах И. М. Забе­ лина, Н. А. Варварова и Е. Т. Фаддеева и теперь достаточно широко употребляется в литературе по философским и общим проблемам космонавтики. Вообще понятие «космпзация» выра­ жает влияние космоса, его факторов, сил, процессов на раз­ личные области сознательной, целенаправленной деятельности людей, находящихся на Земле.

21

стую истину, что Земля не является цептром мирозда­ ния, как это утверждалось в геоцентрической системе

Аристотеля — Птолемея. После Коперника стало ясным,

что наша планета — всего лишь рядовое небесное тело

Солнечной системы. В то же время Земля не изолирова­

на от остального космоса, который оказывает определен­

ное воздействие на нашу планету. Так, на земные физи­

ческие процессы влияют излучения и поля Солнца, на

поверхность Земли попадает космическое вещество в

виде метеорных частиц и метеоритов. Обнаружено так­

же воздействие солнечных вспышек, солнечной активно­

сти, магнитных бурь и других космических факторов на химические реакции, на организмы Земли. Естественно, что установление влияния космоса на процессы, проис­ ходящие на Земле, оказалось одной из важных причин более пристального внимания ученых к космосу.

Но изучение внеземного пространства вызывается не только стремлением определить степень влияния космо­ са на планетарные процессы. Само космическое прост­ ранство также вызывает интерес. Ведь в космосе про­ исходят физические, химические и другие процессы, знание которых может быть использовано при решении важнейших задач современного научно-технического

прогресса.

Возьмем, например, фундаментальную физическую

проблему — получение управляемой термоядерной реак­

ции. Изучение условий и характера естественных ядерных реакций синтеза на Солнце, на других звездах и в ядре Галактики позволило бы ускорить создание науч­

ной теории, а в дальнейшем и производственной моде­

ли термоядерной управляемой реакции. А осуществле­

ние этой реакции дало бы человечеству колоссальный по

запасам и мощности источник энергии.

Современная наука широко использует моделирова­ ние ряда процессов и условий, которые в естественном

22

виде существуют преимущественно в космосе. Модели 1

космических явлений искусственно воспроизводятся на Земле: это, например, создание глубокого вакуума,

сверхнизких и сверхвысоких температур, мощных ра­

диаций и магнитных полей, плазменного состояния ве­

щества, ядерного синтеза и т. д. Однако далеко не все

космические процессы или их части можно воспроизве­

сти искусственно в условиях Земли, поэтому космизи-

рующееся естествознание кровно заинтересовано в вы­

ходе ученого за пределы Земли и ее атмосферы и при­

ближении к интересующим его объектам познания.

Космос важен и для геологов, во-первых, с точки зре­ ния его влияния на оболочки планеты. Во-вторых, про­

ведение широких геологических исследований на Луне

и планетах Солнечной системы в большой степени по­ могло бы совершить выбор между конкурирующими ги­ потезами о происхождении нефти, помочь в геологиче­ ском прогнозе других земных ископаемых. Космос при­ влекает и химиков, и географов, и метеорологов, и уче­

ных многих других специальностей.

Эту потребность в изучении космоса уже не могла

удовлетворить только наблюдательная, «наземная» аст­

рономия. Дело в том, что астрономическим наблюдени­ ям с Земли мешают земная атмосфера, сила тяжести и ряд других условий планеты. Эти помехи исчезают, если выйти в космос. Благодаря использованию ракетной тех­ ники появилась возможность проведения астрономиче­

ских наблюденшг со спутников Земли и автоматических

межпланетных станций. Возникли такие перспективные

направления астрономической науки, как гамма- и рент-

геноастрономия, которые используют жесткое электро­

1 Под моделью понимают такой объект, который способен замещать исследуемое явление так, что его изучение дает но­ вую информацию об этом явлении.

23

магнитное излучение для наблюдения космических объ­ ектов, нейтринная астрономия, астрономия ультрафио­

лета и т. д. Астрономия благодаря использованию ракет­

но-космических аппаратов становится эксперименталь­ ной наукой.

Переход от «астрономического» этапа космизации к

«астронавтическому» резко усиливает движение науч­

ного познания в сторону от геоцентризма. Общество, ис­

пользуя лишь земную и «астрономическую» технику,

обладает ограниченными возможностями познания при­ роды. Появление ракетно-космической техники сразу

же невиданно раздвигает познавательные возможности.

Астронавтические средства познания мира, являясь но­

выми формами предметно-практических связей общест­

ва и природы, открывают безграничные перспективы развитию естественных и других наук по пути косми­ зации.

До эры освоения космоса ученый во многих отноше­ ниях ставился в зависимость от стечения обстоятельств при изучении космических явлений и не мог активно создавать условия для эксперимента. Теперь же стано­

вится возможным моделировать космические процессы

и в некоторой степени изменять их. Астрономический и

астронавтический комплекс наук, сочетающий наблюде­

ние и эксперимент, составил мощную базу для космиза­ ции остальных наук.

Развитие космонавтики дало возможность более глу­ бокого исследования космических объектов. Например,

без запусков космических аппаратов мы никогда бы не смогли увидеть обратную сторону Луны, узнать микро­ структуру ее поверхности, химический состав ее пород и т. д. Но, кроме безграничных возможностей изучения космоса, стало вполне реальным познание земных объ­

ектов и процессов в условиях космоса и космического полета. Исследование поведения земных объектов, и

24

прежде всего технических устройств, необходимо для дальнейшего развития космонавтики. Очень важно

знать, как влияют условия космического пространства

(вакуум, радиация, невесомость) на те или иные мате­

риалы, механизмы, газы, жидкости. Для специфических

условий космоса и космического полета приходится ина­

че, чем па Земле, решать проблемы теплопередачи, смаз­

ки, сварки, использования жидкостей, жизнеобеспече­

ния и безопасности живых существ. Наличие специфи­

ческих условий космоса вызывает развитие космических

направлений во многих технических пауках, в биологии

имедицине. Так, исследование поведения жидкостей в условиях невесомости приводит к появлению гидроди­ намики невесомости, изучение организмов в условиях

космоса и космического полета — к развитию ряда от­ раслей космической биологии и медицины. Кроме того, приходится изучать также влияние факторов космиче­ ского полета (перегрузки, шум, вибрация, микроклимат

ит. д.) на человека и животных, технические устрой­

ства и материалы.

Выход в космос потребовался науке также для того,

чтобы подвергнуть проверке практикой фундаменталь­ ные теоретические положения, разработка которых не­ обходима в конечном счете для последующей практики. Так обстоит дело, например, с общей и специальной тео­ рией относительности А. Эйнштейна. Эксперименты по ее подтверждению и развитию немыслимы без прибо­ ров, выносимых в дальний космос, на планеты или в их

окрестности..Теперь это становится доступным, и экспе­

риментальная проверка теории относительности прово­ дилась, в частности, на автоматической станции «Марп-

нер-9», запущенной на околомарсианскую орбиту.

Изучение космоса средствами ракетно-космической техники ведет к решению принципиально новыми мето­ дами насущных проблем современной науки, служит

25

прогрессу на Земле. Вез освоения космоса становится невозможным и решение вопросов, связанных с более глубоким познанием самой Земли. Благодаря астронавтическим средствам познания земные явления стали

изучаться в глобальных масштабах, что ранее, до запу­

сков космических аппаратов, было или невозможно или

сильно затруднено.

Использование средств космонавтики значительно

усиливает приток научной информации, поскольку про­

исходит отраяшние новых условий, процессов и законо­

мерностей. В этом смысле научное познание может бес­

конечно развиваться в силу бесконечности и безгранич­

ности Вселенной. Поэтому космизация науки открывает один из путей потенциально безграничного увеличения

количества научной информации. Но дело не только в

самом факте связи процесса космизации с возможно­ стью бесконечного накопления научной информации. Космизация оказывает влияние на темпы развития нау­ ки. Это можно проиллюстрировать уже на примере от­ крытия Коперником гелиоцентрической картины мира. С тех пор, как отмечал еще Ф. Энгельс, «развитие нау­ ки пошло гигантскими шагами, ускоряясь, так сказать, пропорционально квадрату удаления во времени от сво­

его исходного пункта...» *. В настоящее время, благодаря

также и развитию космонавтики, темпы развития науки еще более повысились. С помощью спутников и ракет ряд задач науки (например, геологии, географии, геоде­

зии, астрономии и др.) решаются в сотни раз быстрее и

с гораздо большей точностью, чем до освоения космоса.

Использование в научных исследованиях ракетно-

космической техники привело ко многим выдающимся

открытиям, существенно видоизменившим старые пред­

ставления о мире, о космосе и Земле, об их взаимосвя-1

1 К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 509.

26

«КОСМИЧЕСКИЕ МОТИВЫ» В ПРОИЗВОДСТВЕ

Вряд ли можно в небольшой книге пе­

речислить все те возможности, которые от­ крылись перед современной наукой благо­ даря выходу летательных аппаратов за

пределы планеты. В космосе и из космоса

законы природы открываются значительно

эффективнее, быстрее, чем на Земле,— об

этом свидетельствует все увеличивающий­ ся поток публикуемых результатов косми­

ческих исследований. Но если в первом де­ сятилетии эры космоса предпочтение отда-

28

валось прежде всего научно-исследовательским пробле­

мам, то в следующем десятилетии, наряду с продолже­

нием научных изысканий, все большее внимание уде­

ляется использованию космоса в народнохозяйственных,

производственных целях.

Конечно, еще до освоения космоса в производство материальных благ начали вторгаться «космические мо­

тивы». В производственной сфере началось воспроизве­

дение и использование ряда процессов, которые имеют уже не специфически земную, а космическую природу:

ядерные реакции, мощные магнитные поля, плазменное

состояние вещества, сверхнизкие и сверхвысокие темпе­

ратуры и давления. Вполне понятно, что начавшееся ос­

воение космоса значительно способствует развитию та­

ких видов техники, как криогенная (использующая сверхнизкие температуры), вакуумная, радиационная, техника высоких давлений и температур и т. д. Условия и процессы, используемые в упомянутых отраслях про­ изводства, в естественном виде присущи преимущест­ венно космосу. Поэтому познание этих процессов за пре­ делами Земли позволяет значительно лучше воспроиз­

водить их технические модели.

Ранее информация о космосе поступала, в основном,

через астрономический комплекс наук, в результате на­

блюдения. Человек мог использовать эту информацию в производственных целях, опредмечивая, овеществляя ее

в искусственных моделях некоторых космических про­ цессов. Он не мог изменить объекта своего наблюдения,

не мог использовать вещества и энергии космоса (в ка­

кой-то мере исключая Солнце) и воздействовать на вне­

земную природу. Эта возможность появилась лишь бла­ годаря возникновению ракетно-космической техники как транспортного средства выхода человека за пределы

планеты. До эры освоения космоса воздействие челове­ ка на природу (процесс труда) носило исключительно

29